高次高調波発振器と発振アレー機能化技術の研究

本研究は、次世代自動車技術として車-車間や路-車間の通信、前後左右の車間距離をレーダーで測り自動車に車間距離を制御する技術を構成するために用いるレーダー技術の検討を行う。検討するレーダー技術では自動車への実装が目的であり、構成が複雑で大型だったフェーズドアレーレーダーの構成をここに提案する発振アレー機能化技術を用いてシステム構成の簡易化のための原理実験を行った。発振アレー機能化技術の主眼と特徴は、Push-Push発振器の中の共振電磁波動場を効果的に活用することである。移相可変の原理は、基本発振周波数において隣接発振器間で周波数同期をとり、同時に発振器間の位相差を可変制御する。その出力信号は、第2次高調波信号である。発振器#1と#2の間で基本発振周波数信号における位相差をθとすれば、第2次高調波周波数信号ではその2倍の2θの移相可変ができる。これは、Push-Push発振器を用いたことによる大きな特徴である。同様にして、発振器#3の出力は4θの位相を持たせることが原理的に可能である。研究の成果としては非対称共振器型発振器アレー、方向性アンプ位相器型発振器アレーなどを提案・実現した。さらに、非対称共振器型発振器アレーを用いて2素子のアンテナ構成から成るフェーズドアレービームステアリングの検討を行い、基本的なビームステアリングの動作実証を行った。この原理によって、従来のフェーズドアレー技術の簡易化だけではなく、各種センサや通信分野においても実用上の効用が期待される。

本研究は、次世代自動車技術として車-車間や路-車間の通信、前後左右の車間距離をレーダーで測り自動車に車間距離を制御する技術を構成するために用いるレーダー技術の検討を行う。検討するレーダー技術では自動車への実装が目的であり、構成が複雑で大型だったフェーズドアレーレーダーの構成をここに提案する発振アレー機能化技術を用いてシステム構成の簡易化のための原理実験を行った。発振アレー機能化技術の主眼と特徴は、Push-Push発振器の中の共振電磁波動場を効果的に活用することである。移相可変の原理は、基本発振周波数において隣接発振器間で周波数同期をとり、同時に発振器間の位相差を可変制御する。その出力信号は、第2次高調波信号である。発振器#1と#2の間で基本発振周波数信号における位相差をθとすれば、第2次高調波周波数信号ではその2倍の2θの移相可変ができる。これは、Push-Push発振器を用いたことによる大きな特徴である。同様にして、発振器#3の出力は4θの位相を持たせることが原理的に可能である。研究の成果としては非対称共振器型発振器アレー、方向性アンプ位相器型発振器アレーなどを提案・実現した。さらに、非対称共振器型発振器アレーを用いて2素子のアンテナ構成から成るフェーズドアレービームステアリングの検討を行い、基本的なビームステアリングの動作実証を行った。この原理によって、従来のフェーズドアレー技術の簡易化だけではなく、各種センサや通信分野においても実用上の効用が期待される。